БИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ВОД, 2013, № 3, с. 17-26
ФИТОПЛАНКТОН, ФИТОБЕНТОС, ФИТОПЕРИФИТОН
УДК 581.526.32(571.14)
СООБЩЕСТВА ХАРОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ (Charophyta) ВОДОЕМОВ И ВОДОТОКОВ СЕВЕРА БЕССТОЧНОЙ ОБЛАСТИ ОБЬ-ИРТЫШСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ (ЗАПАДНАЯ ШБИРЬ)
© 2013 г. Л. М. Киприянова*, Р. Е. Романов**
*Институт водных и экологических проблем СО РАН, 630090 Новосибирск, Морской проспект, 2, e-mail: kipr@iwep.nsc.ru **Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 Поступила в редакцию 08.11.2011 г.
По результатам обследования 60 озер и 4 рек севера бессточной области Обь-Иртышского междуречья (Западная Сибирь) в 2001—2009 гг. выявлено разнообразие сообществ харовых водорослей изученных водных объектов — 9 ассоциаций по классификации Браун-Бланке: Charetumfragilis, C. con-trariae, C. intermediae, C. tomentosae, C. asperae, Nitellopsidetum obtusae, Charetum canescentis, C. altaicae, C. vulgaris. Относительно невысокое ценотическое разнообразие объясняется преобладанием на обследованной территории озер с водами повышенной минерализации. В водоемах лесостепной зоны наиболее часто встречались сообщества Charetum fragilis, в степной зоне — сообщества C. tomentosae и C. canescentis. Приведены диапазоны значений минерализации, при которых отмечены виды и сообщества харовых. Харовые водоросли исследованного региона успешно произрастали и формировали ценозы в эвтрофных и даже в гипертрофных водах.
Ключевые слова: харовые водоросли, Charophyta, Chara, озера, Новосибирская обл., минерализация, Charetea fragilis.
Б01: 10.7868/80320965213020058
ВВЕДЕНИЕ
Сведения о распространении харовых водорослей юга Западно-Сибирской равнины приведены в работах [2, 14, 15, 17—19]. Однако данные о сообществах харовых весьма немногочисленны [7, 17—19] и иногда очень кратки [6, 20]. Мало сведений о гидрохимических предпочтениях видов харовых [17, 33].
Цель работы — привести имеющиеся данные о ценотическом разнообразии харовых севера бессточной области Обь-Иртышского междуречья и выявить диапазоны галотолерантности видов и ценозов харовых.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследованные озера находятся на средней и низкой структурно-геоморфологических поверхностях [13]. Первая характеризуется абсолютными высотами 100—200 м. Основу рельефа составляют древние ложбины стока шириной 10—30 км. Долины современных рек и их увалообразные междуречья ориентированы с северо-востока на
юго-запад и сильно заболочены. Низкая структурно-геоморфологическая поверхность характеризуется абсолютными высотами 90—110 м. Ее основу составляют молодые аллювиальные и озерно-аллювиальные равнины с гривным рельефом. Климат района меняется от умеренно прохладного недостаточно увлажненного на севере лесостепи (с абсолютным минимумом температуры 52—53°С, безморозным периодом 100—110 сут, суммой 1750—1800°С температур воздуха >10°С, годовым количеством осадков 350—400 мм) до теплого засушливого в степи на юге области (с абсолютным минимумом температуры —47°С; с безморозным периодом 120 сут, суммой 2050— 2200°С температур воздуха >10°С, годовым количеством осадков 225—300 мм) [8].
Озерные системы области распределены крайне неравномерно (озерность от <1 до >10%). Своеобразие западно-сибирских озер в том, что они расположены на почти идеальной равнине, невелики по размеру, мелководны, имеют различную степень минерализации (от пресных озер до гипергалинных) и различное происхождение (реликтовое, водно-эрозионное и водно-аккумуля-
Рис. 1. Местонахождения ценозов харовых: 1 — Charetum fragilis, 2 — C. contrariae, 3 — C. intermediae, 4 — C. tomentosae, 5 — C. asperae, 6 — Nitellopsidetum obtusae, 7 — Charetum canescentis, 8 — C. altaicae, 9 — C. vulgaris.
• 1 \ 6
A 2 Ck 7
■ 3*i 8
4
5
тивное, суффозионно-просадочное, постледниковое). В гидрологическом балансе ведущую роль играют приход твердых зимних осадков, расход воды на напитывание грунтов и испарение. Поверхностный сток из системы фактически отсутствует, поступление жидких осадков в теплый и переходные сезоны года незначительно.
Разнообразие водоемов прежде всего по химическому составу воды позволяет рассматривать исследуемый регион как перспективный модельный объект для изучения экологии отдельных видов харовых водорослей и их сообществ, поскольку диапазоны значений концентрации отдельных компонентов и минерализации воды здесь намного шире по сравнению с расположенными севернее природными зонами.
Материал собирали в летний период (с середины июля до середины августа) 2001—2009 гг. на территории Новосибирской обл. и северо-запада Алтайского края (рис. 1). Обследовано ~60 озер и 4 реки, обработано >50 сборов (>100 листов и фиксированных проб).
При сборе и обработке материала применяли подходы эколого-флористической классификации Браун-Бланке. Сообщества описывали в естественных границах. Если площадь сообщества >100 м2, то в наиболее однородной типичной части фитоценоза закладывали пробную площадку 100 м2. Для оценки обилия видов использовали шкалу из работы [11]: г — чрезвычайно редок, +— встречается редко, степень покрытия мала; 1 — число особей велико, степень по-
крытия мала или особи разрежены, но покрытие большое, 2 — проективное покрытие от 5 до 25%, 3 — проективное покрытие от 25 до 50%, 4 — проективное покрытие от 50 до 75%, 5 — проективное покрытие >75%. Прозрачность измеряли по белому диску Секки диаметром 30 см. Для выяснения класса и группы вод проведен химический анализ воды на содержание основных ионов. Минерализацию измеряли ионометрически с помощью портативного иономера АНИОН-7051, значения минерализации даны в граммах на 1 дм3 в пересчете на №С1. Концентрацию азота нитратов, нитритов и азота аммиака определяли колориметрическим методом. В сведениях по экологии видов и сообществ приведена информация о трофическом статусе исследованных вод по содержанию неорганического азота Nmin [36]. Гидрохимический класс и группа вод показаны по следующему образцу: ССа (гидрокарбонатный класс кальциевая группа) и С1№ (хлоридный класс натриевая группа), согласно преобладающим катионам и анионам. Классификация вод по минерализации дана в соответствии с Венецианской системой (пресные — <0.5, олигогалинные — 0.5—4, мезогалинные — 5— 18%с [9].
Для сравнения полученных данных о галото-лерантности харовых водорослей с литературными приведены сведения из публикаций о харовых водорослях в тех единицах, в которых проводили измерения авторы материалов, поэтому в тексте цитируются данные о минерализации в граммах на 1 дм3, солености — в фактических единицах со-
Таблица 1. Харовые водоросли и условия их произрастания в условиях равнин севера бессточной области Обь-Иртышского междуречья
Вид Число местонахождений Тип водного объекта Диапазоны глубин, м Диапазоны минерализации, г/дм3 pH Минеральный азот в воде, мг/м3
Chara altaica A. Br. emend. Hollerb. 4 Озера 0.10-1.50 0.61-6.40 8.20-9.12 200-7156
C. arcuatofolia Vilh. 2 Реки 0.20-0.70 0.99-1.14 8.60-8.70 2730-4620
C. aspera Deth. ex Willd. f. subinermis Kütz. 6 Озера 0.20-1.20 1.01-2.85 8.40-9.00 143-620
C. canescens Desv et Lois. 7 » 0.05-1.50 0.61-9.09 8.20-9.62 200-10880
C. contraria A. Br. 5 » 0.20-2.00 0.80-2.27 7.95-8.9 620-1315
C. globularis Thuill. 15 Реки, озера 0.10-1.80 0.28-1.48 7.44-9.15 285-2850
C. intermedia A. Br. 1 Озеро 0.95-1.10 3.07 8.00 1619
C. tomentosa L. 3 Озера 0.40-1.70 0.58-1.48 7.90-8.70 233-850
C. vulgaris L. emend. Wallr. 6 Реки, озера, временные водоемы 0.10-0.55 0.60-1.84 8.20-8.75 514-720
Nitellopsis obtusa (Desv. in Lois.) Gr. 1 Озеро 1.70 0.68 8.50 700
Tolypellaprolifera (A. Br.) Leonh. 1 Река 0.30 1.023 8.90 350
лености "practical salinity units" (psu), диапазоны галотолерантности харовых даны по Венецианской шкале, предложенной в промилле (%о) [9]. Разнообразие методов определения такого важного показателя среды, как концентрация ионов солей в среде, усложняет сравнение данных, полученных разными авторами, однако, как показывают расчеты, цифровые значения минерализации в граммах на 1 дм3, солености в промилле и солености в фактических единицах солености вполне сопоставимы и различаются на <3% в том интервале, в котором встречаются харовые водоросли.
Сосудистые растения определяли по многотомной сводке [21], водорослей — по работам [1, 2, 12, 23], по ним же приведена номенклатура таксонов последней группы. Номенклатура таксонов сосудистых растений приведена по С.К. Черепанову [22] с учетом более поздних таксономических обработок. Харовые водоросли сборов 2003 г. определены совместно Л.М. Ки-прияновой и Р.Е. Романовым, прочие макроводоросли и Charophyta сборов 2006 и 2009 гг. — Р.Е. Романовым. Синтаксономическую принадлежность фитоценозов определяли, используя данные литературных источников [26—30, 32].
Принятые в тексте сокращения: асс. — ассоциация, д.в. — диагностический(-ие) вид(-ы), дом. — доминант, мин. — минерализация, ОПП — общее
проективное покрытие, оп. — описание, пес — практические единицы солености, син. — синоним.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Из 24 видов харовых водорослей (Charophyta) юга Западно-Сибирской равнины, выявленных на основе обобщенных литературных и оригинальных данных [14], на севере бессточной области Обь-Иртышского междуречья обнаружено 13 видов, в том числе по оригинальным данным — 11 (табл. 1). Виды Chara fischeri Mig. и C. schaffneri (A. Br.) T. F. Allen, выявленные в озерах нижнего течения р. Карасук в начале 1960-х годов (определил М.М. Голлербах [3, 4]), не были обнаружены авторами при повторном обследовании этих водоемов в 2003, 2006, 2009 гг., несмотря на тщательные поиски. Из 60 обследованных озер и 4 рек лесостепи и степи юга Западной Сибири (Новосибирская обл.) в 2001—2006 гг. виды харовых обнаружены в 23 озерах и во всех реках. В работе [14] приведены указания этих находок, а также все известные местонахождения видов.
Краткие сведения об экологии найденных видов приведены по оригинальным данным из 51 локуса (табл. 1).
Ценотическое разнообразие сообществ харовых водорослей изученных водных объектов составило девять ассоциаций, относящихся к одно
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.